Пропедевтический курс физики в рамках дополнительного образования



В данной статье описывается пропедевтический курс физики в рамках дополнительного образования, реализованный на базе Арзамасского филиала ННГУ им. Лобчаевского. Раскрывается способ повышения интереса учащихся 5 класса к физике, основываясь на возрастные особенности школьников. Рассматривается пример одного урока из данного курса.

Ключевые слова: физические понятия, интерес к обучению, учащиеся, экспериментальные задачи, явления, деятельность.

Физика является одними из фундаментальных, основополагающих наук. По определению из Большого Энциклопедического Словаря, физика — наука о природе, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие свойства материального мира [1, с. 1027]. Эта точная, основанная на строгих логических рассуждениях, дисциплина входит в обязательную программу школ, что озадачивает многих учащихся. Действительно, зачем людям, которые выбрали будущую профессию гуманитарной или общественной направленности знание физики? Ведь они не имеют, на первый взгляд, ничего общего с математическими расчетами, да и физические (определения) не имеют в них отражение.

С некоторыми физическими понятиями учащиеся знакомятся в начальной школе в процессе прохождения курса окружающего мира (или природоведения). До 1991 года в СССР предмет Природоведения изучался со второго по четвертый классы. Изучение «Природоведения» проходило в основном по учебникам Л. Ф. Мельчакова [2, с. 98]. Программы второго и третьего класса знакомили детей с биологическими и географическими знаниями, а также давали основы охраны труда и жизнедеятельности. В четвертом классе обучающиеся рассматривали Землю в качестве части Солнечной системы. Они знакомились с базовыми астрономическими понятиями, изучали влияние других планет, звезд, спутников на нашу планету. Помимо этого, им давали определения неживой и живой природы, тела и вещества, нагревание и охлаждение веществ, и многие другие основные понятия физики [7, с. 230].

С 1991 года в России «Природоведение» сменил предмет «Окружающий мир», программа которого изучается с первого по четвертый классы (с 2013 года по пятый класс). Программу разработал А. А. Плешаков, по учебникам которого преподают в школах до сих пор [2, с. 98]. В отличие от советской программы, основной целью новой является экологическое воспитание и образование школьников. Дети изучают многообразие природы, влияние человека на неё и, напротив, воздействие измененной среды на человека. Если рассмотреть именно физические представления, то в первом классе программа подразумевает знакомство с дисперсией («Почему радуга разноцветная?») и астрономическими понятиями («Почему Солнце светит днем, а звёзды — ночью?», «Почему Луна бывает разной?») [3, с. 91]. Во втором классе дети знакомятся с определениями живой и неживой природы, с явлениями природы [4, с. 74]. Изучение физических понятий более обширно представляется в третьем классе [5, с. 92]. Программа А. А. Плешакова знакомит детей с телами, веществами, частицами, а также с разнообразием веществ. В то время как в четвертом классе основную часть образовательного процесса занимает гражданское и географическое обучение [6, с. 61].

Как основной предмет физику вводят в седьмом классе. Изучение этой дисциплины имеет важное место при подготовке учащихся к жизни в современном мире, а так же способствует формированию их естественнонаучного мировоззрения. Не менее важно то, что дети осваивают экспериментальные методы исследования окружающей действительности, получают навыки постановки эксперимента, развивают дедуктивные и индуктивные способности.

При изучении физики у многих учащихся возникает барьер, мешающий пониманию и последующему усвоению и закреплению материала. Как правило, он обусловлен скудно развитым абстрактным мышлением и необходимостью изучать материал на математическом языке. С подобными проблемами сталкиваются учащиеся и на уроках математики, начиная с 8 класса. Помимо этого, наблюдается снижение интереса детей к процессу обучения, в общем. В этом возрасте, если подросток чего-то не понимает, то и не старается понять. Ему проще убежать от проблемы, чем решить её [9, с. 46].

Все это обусловлено особенностями детей младшего подросткового возраста (12–14 лет по Д. Б. Эльконину). Ведущим видом деятельности в этом возрасте является интимно-личностное общение со сверстниками. Учеба, потребность в самопознании уходит на задний план. Очень у многих детей именно в этом возрасте начинаются проблемы с учебой в школе [9, с.39].

У детей в возрасте с 7 до 11 лет, иначе, преобладающей деятельностью является учебная. Это период усвоения знаний, формирования системы мотивов учения, раскрытия индивидуальных способностей, развития умения учиться. Поэтому младший школьный возраст являемся наиболее продуктивным в плане усвоения знаний [9, с. 39].

По возрастной периодизации Д. Б. Эльконина учащиеся 5 класса (10–11 лет) принадлежат младшему школьному возрасту. У этих детей всё ещё сохраняется жажда в познании, интерес к учебе и авторитет в лице учителя [9, с. 41]. Большим бонусом к этому является то, что они уже владеют всему базовыми знаниями, которые дают в начальной школе. Дети ещё не имеют представлений о физике, как об отдельной науке. Но, у них есть определенные знания о физической составляющей нашего мира, данные им в процессе изучения курса начальной школы «Окружающий мир». Основной государственной программы по физике за 5–6 класс отсутствует, вследствие чего многие знания, полученные в начальной школе, забываются к 7 классу. Поэтому для обучения в «Академии точных наук», созданной на базе физико-математического факультета Арзамасского филиала ННГУ им. Н. И. Лобачевского, приглашаются ученики 5го класса.

Целью академии является формирование представлений о физике как методе познания действительности. В процессе её реализации мы решаем следующие задачи:

1. ознакомление учащихся с основными понятиями физики;
2. развитие практических навыков, в том числе навыка постановки эксперимента;
3. побуждение детей к самостоятельной деятельности;
4. формирование аналитического, абстрактного и творческого мышления.

Занятия проходят раз в неделю, по субботам.

Обучение проводится на основе пособия Масленниковой С. В. «Физика 5 класс». Оно представляет собой рабочую тетрадь, где детям предлагается отправиться в путешествие по «увлекательному» миру физики в компании двух друзей — Любознайки и Изучалкина. Пособие содержит в себе множество черно-белых иллюстрации, на которых Любознайка и Изучалкин познают законы физики, изучают различные явления, проводят опыты. Учащимся предлагается раскрасить эти изображения по своему усмотрению на занятии, что обеспечивает смену деятельности в процессе обучение и подпитывает интерес детей к нему [8].

Программа пропедевтического курса адаптирована для понимания детьми 10–11 лет. Основные понятия из физики, которые изучают в 7 классе, расписаны на простом, понятном для учащихся 5 класса, языке.

Содержание учебного курса [8, с.79]:

Урок № 1. Мир, в котором мы живем.

Урок № 2. Как изучают явления природы?

Урок № 3. Как планируется и ставится физический эксперимент?

Урок № 4. Как производятся измерения?

Урок № 5. Как измеряют линейные размеры тел?

Урок № 6. Как и для чего измеряют площадь и объём?

Урок № 7. Как измеряют объём жидкости?

Урок № 8. Как измеряют объём твёрдого тела произвольной формы?

Урок № 9. Инерция и инертность. Масса тела.

Урок № 10. Как измеряют массу тела?

Урок № 11. Взвешивание.

Урок № 12. Строение вещества.

Урок № 13. Движение молекул.

Урок № 14. Взаимодействие молекул.

Урок № 15. Состояния вещества.

Урок № 16. Смачивание и несмачивание.

Урок № 17. Плотность вещества.

Урок № 18. Экспериментальное определение плотности вещества.

Урок № 19. Механическое движение

Урок № 20. Равномерное и неравномерное движение.

Урок № 21. Взаимодействие тел.

Урок № 22. Сила упругости и вес.

Урок № 23. Как измеряют силу?

Урок № 24. Трение.

Урок № 25. Равновесие тел.

Урок № 26. Простые механизмы (рычаг).

Урок № 27. Простые механизмы (блок и наклонная плоскость).

Урок № 28. Давление твердых тел.

Один урок составляет 2 академических часа.

Каждое занятие предусматривает не только усвоение теоретического материала, но и выполнение небольших экспериментальных заданий. Учащиеся должны поставить эксперимент, занести полученные данные в специально отведенное для этого поле в рабочей тетради, а также самостоятельно сделать выводы.

Особое внимание уделяется самостоятельной работе учащихся. После каждого занятия им на дом даются определенные упражнения по теме урока. Помимо домашних заданий, которые даются в рабочей тетради, когда промежуток между занятиями больше недели (ввиду праздников) детям раздаются карточки с различными простыми экспериментами. На них написано, какое оборудование необходимо для проведения опыта, ход эксперимента, его результаты и объяснение результата. У каждого ребенка свой индивидуальный эксперимент, который он должен провести в домашних условиях и создать по нему презентацию (с фотографиями каждого этапа опыта).

Помимо рабочей тетради учащиеся ведут индивидуальные дневники, в которые после каждого урока записывают, что они изучили, чего нового узнали, понравилось ли им занятие, сложно ли было и отвечают на другие подобные вопросы. За выполнение домашнего задания дети получают наклейки с эмблемой «Академии», как в дневник, так и в рабочей тетради.

Рассмотрим подробнее урок № 1 «Мир, в котором мы живём».

Цель: сформировать общие представления у учащихся об окружающем мире, природе с позиции физики.

Задачи:

1. Обучающая: рассмотреть базовые понятия физики, а именно: вещество, физические явления, законы природы.
2. Развивающая: формирование научного мышления у учащихся;
3. Воспитательная: воспитание самостоятельности через организацию индивидуальной деятельности.

Оборудование: рабочие тетради, карандаши, проектор.

Время проведения урока — 90 минут.

Структура урока:

1. Организационный этап (5 минут);
2. Актуализация знаний (18 минут);
3. Первичное усвоение новых знаний (20 минут);
4. Первичная проверка понимания (20 минут);
5. Первичное закрепление (15 минут);
6. Информация о домашнем задании (7 минут);
7. Рефлексия (10 минут).

Ход урока:

1. Организационный этап.

Педагог приветствует учащихся, задает ключевые вопросы «Что такое природа?», «Что нас окружает?» и др. Чем подводит детей к теме занятия. Постановка целей и задач урока.

2. Актуализация знаний.

Детям предлагается привести примеры тел, существующих в природе, обладающих различными свойствами. А также ответить на вопрос, из каких веществ состоят те или иные тела.

3. Первичное усвоение новых знаний.

Учащимся дается теоритическое обоснования того, что такое физические тела, из чего они состоят, что такое физические явления и какие они бывают. На этом этапе учащиеся смотрят видео с различными физическими явлениями, встречающимися в природе, как их в древности обосновывали люди и как сейчас объясняют с помощью науки.

4. Первичная проверка понимания.

Выполнение детьми заданий из рабочей тетради с помощью педагога, например, привести примеры различных физических явлений.

5. Первичное закрепление.

Учащиеся участвуют в блицтурнире. В специально подготовленной презентации на экране показывают физическое явление (например, гроза или свеча), а дети должны как можно быстрее назвать вид этого явления.

6. Информация о домашнем задании.

Дома учащиеся должны записать различные явления природы, которые сочетают в себе сразу несколько физических явлений.

7. Рефлексия.

Обобщение пройденного материала, оформление дневника.

Данный курс вызывает неподдельный интерес у детей, они активно принимают участие во всех формах деятельности, предложенных им.

Изучение физики крайне важно для формирования естественнонаучного мировоззрения человека. Но, ввиду возрастных особенностей, в 7 классе детям тяжело сконцентрировать своё внимание на учёбе, а, следовательно, общеобразовательный школьный курс физики часто «проходит мимо» подростков. Поэтому, изучение основ физики в 5 классе является наиболее продуктивным методом обучения.

Литература:

1. Большой энциклопедический словарь: А-Я/Гл. ред. Прохоров А. М. — 2-е изд. доп. и перераб. — Москва; Санкт-Петербург: БСЭ, 2000. — 1452 с.
2. Латышина, Д. И. История отечественной педагогики и образования: учебник для академического бакалавриата / Д. И. Латышина. — М.: Издательство Юрайт, 2017. — 260 с.
3. Окружающий мир. 1 класс. учеб. для общеобразоват. учреждений с приложением на электронном носителе. В 2 ч. Ч. 1 / А. А. Плешаков. — 2-е изд. — М.: Просвещение, 2011. — 95 с.
4. Окружающий мир. 2 класс. учеб. для общеобразоват. учреждений с приложением на электронном носителе. В 2 ч. Ч. 1 / А. А. Плешаков. — 2-е изд. — М.: Просвещение, 2011. — 80 с.
5. Окружающий мир. 3 класс. учеб. для общеобразоват. учреждений с приложением на электронном носителе. В 2 ч. Ч. 1 / А. А. Плешаков. — 2-е изд. — М.: Просвещение, 2011. — 96 с.
6. Окружающий мир. 4 класс. учеб. для общеобразоват. учреждений с приложением на электронном носителе. В 2 ч. Ч. 1 / А. А. Плешаков. — 2-е изд. — М.: Просвещение, 2011. — 64 с.
7. Природоведение: учеб. для 3–4-х кл. сред. шк. / Л. Ф. Мельчаков, М. Н. Скаткин — 8-е изд., доп. и перераб. — М: Просвящение, 1992. — 240 с.
8. Физика. Учебное пособие для учащихся 5 класса / Составитель Ю. В. Масленникова. Н. Новгород: ННГУ им. Н. И. Лобачевского, 2016. 83 с.
9. Яшкова, А. Н. Возрастная психология: учеб. пособие / А. Н. Яшкова, Н. Ф. Сухарева. — Саранск: Прогресс, 2009. — 88 с.